L3 mention Chimie - parcours Science des Matériaux

Prérequis

Programme de physique-chimie baccalauréat série S.

Description

Structure de la matière

• Introduction : rappels historiques, expériences et modèles, spectre optique de l’hydrogène.

• Modèle actuel de l’atome, quantification des états et des énergies, orbitales atomiques, configuration électronique.

• Classification périodique des éléments et évolution de quelques grandeurs physiques (taille de l’atome, énergie d’ionisation, électronégativité…).

• Différents types de liaisons fortes, introduction à la méthode des orbitales moléculaires : application aux molécules diatomiques homonucléaires et hétéronucléaires.

• Structure électronique des molécules, représentation de Lewis

• Théorie de l’hybridation des orbitales atomiques, prévision de la géométrie des molécules, méthode VSEPR.

• Polarité des molécules, différents types de liaisons faibles (intermoléculaires), cohésion de la matière, états de la matière, forces internucléaires.

Objectif

• Maîtriser un vocabulaire bien précis.

• Maîtriser la notion des échelles (masse et dimension).

• Comprendre le modèle actuel de l’atome (modèle quantique).

• Comprendre le lien entre classification périodique, configurations électroniques et évolution des propriétés.

• Prévoir la géométrie et la polarité d’une molécule (ou d’un ion moléculaire).

• Identifier les formes mésomères d’une molécule (ou d’un ion moléculaire), décrire l’hybride de résonance associé.

• Prévoir les interactions intermoléculaires.

Description

Techniques d’expression écrites et orales (TEEO)

Cet enseignement correspond à la remise à niveau en orthographe d'usage et en orthographe grammaticale (accord des participes passés, accord des adjectifs, pluriel des mots composés, conjugaison...) avec des exercices "type" Voltaire. Un autre volet de cet enseignement est consacré à la lecture et à la synthèse de documents. Pour ce qui est de la production orale, les techniques et les pratiques de l’exposé seront travaillées.

Informatique Outil (IO)

Après avoir présenté les ressources informatiques de l'Université de Limoges, le travail en informatique-outil est centré sur l'utilisation de la suite bureautique LibreOffice. Les thèmes abordés vont de la mise en page efficace de documents texte au travers notamment de l'utilisation des styles personnalisés et de la numérotation automatique de chapitres, à la mise en forme et l'analyse de données avec un tableur en passant par les potentialités et bons usages d'un assistant de présentation.

Objectif

TEEO

Des compétences en termes de communication (rédaction écrite et orale), d'analyse et de synthèse (restitution, réflexion critique) seront développées.

-       Savoir analyser des documents

-       Savoir faire une synthèse de documents

-       Savoir restituer des documents à l’écrit et à l’oral

IO

-       s'approprier l'utilisation des ressources informatiques de l'Université (salles infos, ENT, messagerie,...),

-       gagner en efficacité lors de la mise en page d'un document avec un traitement de texte,

-       utiliser des fonctionnalités de base d'un tableur (analyse simple de données, diagrammes,...),

Prérequis

Programme de première et terminale S

Description

Initiation aux éléments de langage mathématique et aux éléments de logique utiles aux raisonnements mathématiques.

Analyse avec les fonctions numériques à une variable : fonctions de références, limites, continuité, développement de Taylor et fonctions réciproques en particulier trigonométriques.

Objectif

Savoir manipuler les éléments du langage mathématiques et les utiliser lors de raisonnements mathématiques classiques : raisonnement par récurrence, égalité ensembliste, condition suffisante, nécessaire. Certaines parties resteront calculatoires (calcul de limites) mais l’accent sera mis sur la rédaction.

Renforcer les connaissances de bases en analyse réelle.

Prérequis

Programme de Physique de 1ère S et Term S

Description

Electricité 1 :

Electrocinétique du courant continu (générateur, force électromotrice, lois d’Ohm et de Pouillet).

Etude des réseaux (définitions, lois de Kirchhoff, réseaux dipolaires, théorème de Thévenin, théorème de Norton)

Étude de circuits en régime transitoire (charge et décharge d’un circuit RC, étude de circuits RL, RLC série).

Energétique 1 :

Gaz parfaits (pression, température, équation d’état d’un gaz parfait),

Premier principe de la thermodynamique (définition d’un système, variables thermodynamiques, équilibre thermodynamique, transformations, graphes, définition du travail et des différentes quantités de chaleur, énoncé du premier principe, énergie interne et enthalpie),

Machines thermiques en régime sec (cycles moteurs et récepteurs, calculs du rendement et du coefficient de performance).

Objectif

Etre capable d’analyser une problématique, savoir en extraire les éléments dominants et mettre en œuvre une démarche scientifique.

Savoir mettre en œuvre une démarche expérimentale :

Utiliser les appareils et les techniques de mesure usuelles

Réaliser une mesure, identifier les sources d’erreur, calculer les incertitudes

Analyser les résultats des mesures en faisant preuve d’esprit critique.

Prérequis

Première et terminale S

Description

Maîtrise des outils mathématiques de base requis pour aborder les phénomènes physiques et chimiques étudiés. Compositions de fonctions numériques à une variable, dérivées à plusieurs variables, équations et inéquations, systèmes linéaires, primitives intégrales simples et doubles. Equations différentielles linéaires d’ordre 1 et 2. Nombres complexes : définition de module et argument.

Objectif

Savoir calculer, savoir appliquer une méthode.

Prérequis

Des capacités d’abstractions sont souhaitables

Description

Cette UE permet de découvrir les bases de l’algorithmique et de la programmation au travers de l’initiation au langage Processing. Les étudiants pourront concevoir et réaliser des programmes simples.

Objectif

Les étudiant.es auront acquis à la fin de cette UE des capacités d’analyse leur permettant la conception d’algorithmes permettant d’apporter une solution concrète à un ensemble de problèmes simples (jeux en 2D, calcul scientifique). Ils et elles auront également acquis des notions de programmation sur machine, au travers du langage processing, et seront capable de réaliser l’implémentation technique des algorithmes conçus.

Prérequis

avoir suivi le module d’énergétique du S1, maîtriser les outils mathématiques de base (dérivées, différentielles, intégrales)

Description

Rappels des transformations réversibles et irréversibles, du premier principe de la thermodynamique et du cycle de Carnot.

Deuxième principe de la thermodynamique (introduction de la fonction entropie, diagramme T-S, bilan entropique, transformation monotherme, transformation ditherme).

Changements d’état d’un corps pur (équilibre liquide –vapeur, fusion, sublimation, formule de Clapeyron, formule de Regnault, point triple).

Machines thermiques en régime sec (application aux moteurs à essence, diesel, à réaction)

Machines thermiques en régime humide (cycles de Carnot, de Rankine, de Hirn, application aux turbines à vapeur, au réfrigérateur et à la pompe à chaleur).

Energie libre et enthalpie libre (équations d’Helmholtz)

Objectif

Etre capable d’analyser une problématique, savoir en extraire les éléments dominants et mettre en œuvre une démarche scientifique.

Savoir modéliser les problèmes simples de thermodynamique.

Comprendre les échanges et transformations d’énergie.

Savoir calculer la performance d’un système.

Prérequis

Programme de physique-chimie série S ou série STLPC

Description

Le cours de chimie 2.1.a aborde les transformations chimiques en solution aqueuse qui jouent un rôle essentiel en chimie, en biochimie et dans les processus environnementaux. Un nombre important de développements technologiques repose sur des phénomènes d’oxydo-réduction en solution aqueuse (générateurs électrochimiques, protection contre la corrosion, méthodes d’analyse,…). L’influence du milieu réactionnel est primordiale dans la compréhension et la prévision des phénomènes mis en jeu.

Contenu :

Réactions par transfert d’électrons :

-       Oxydants et réducteurs : nombre d’oxydation, couple redox, potentiel d’électrode, relation de Nernst, électrodes de référence, diagramme de prédominance ou d’existence.

-       Réactions redox : aspect thermodynamique, dismutation et médiamutation.

Réactions par transfert de protons :

-       Acides et bases de Bronsted : couple acide base, constante d’acidité, classement des couples acide-base, rôle de l’eau, diagramme de prédominance.

-       Réactions acide-base : méthode de la réaction prépondérante, calcul du pH de solutions simples, amphotérisation, solution tampon.

Ouverture : diagramme potentiel-pH et application à des systèmes simplifiés

Objectif

-       Prévoir les nombres d’oxydation maximums d’un élément à partir de sa position dans le tableau périodique,

-       Identifier l’oxydant et le réducteur d’un couple,

-       Décrire le fonctionnement d’une pile et déterminer sa force électromotrice,

-       Identifier la nature des réactions chimiques en solutions aqueuses,

-       Prévoir qualitativement l’état final d’un système en solution à l’aide de données thermodynamiques,

-       Savoir calculer la valeur de constante d’équilibre pour une équation de réaction,

-       Savoir déterminer la composition chimique du système à l’état final dans les cas d’équilibre chimique et de transformation totale,

-       Savoir utiliser des diagrammes de prédominance et potentiel-pH pour prévoir ou interpréter des transformations chimiques.

Prérequis

L’UE Chimie 1 : architecture de la matière, notamment les savoirs / compétences en lien avec le carbone, ou toute UE ayant un contenu similaire.

Description

L’objectif de cet enseignement est la maîtrise des bases et des grands principes de réactivité des molécules organiques afin de mieux appréhender la chimie fonctionnelle aux semestres 3 et suivants.

Ainsi seront abordés en cours (et mis en application lors de séances de TD/TP) 

·       L’isomérie plane et la nomenclature systématique des molécules organiques

·       La stéréoisomérie (Conformation et configuration)

·       La formation des liaisons covalentes par recouvrement orbitalaire et l’hybridation de carbone.

·       La polarisation des liaisons, les systèmes conjugués et aromatiques

·       Les effets électroniques (inductifs et mésomères) et leurs conséquences sur les propriétés des molécules et leur réactivité

·       Introduction aux mécanismes en chimie organique afin de pouvoir prévoir et écriture d’un mécanisme simple, substitution par exemple)

Objectif

A l’issue de cet enseignement, l’étudiant devra connaître :

·        Les principales fonctions en chimie organique (groupes caractéristiques, noms et effets électroniques associés),

·        Les différents types d’isoméries planes et stéréoisoméries

·        Les différents types d’orbitales atomiques en chimie organique (s, p) et d’orbitales moléculaire (s, s , p et p ) et leurs formes

·        Les 2 types d’effets électroniques (inductifs et mésomères)

·        Les critères et conséquences de l’aromaticité pour une molécule organique

·        La définition de nucléophile et électrophile

·        Les grandes familles de réactions en chimie organique (substitution, élimination …)

A l’issue de cet enseignement, l’étudiant devra être capable de :

·        Savoir nommer une molécule d’après sa structure et inversement donner une structure à partir d’un nom en nomenclature systématique

·        Savoir correctement représenter une molécule dans le plan (formules semi-développée et topologique) et dans l’espace (représentations de Cram et Fisher, projection de Newman)

·        Savoir reconnaître les conformères principaux et leur stabilité relative

·        Savoir identifier des stéréoisomères (énantiomère, diastéréoisomères, configuration R/S, Z/E) et reconnaître un composé méso.

·        Savoir trouver l’hybridation d’un atome (C, N, O) dans une molécule organique et en déduire les conséquences sur la géométrie et la délocalisation possible des doublets électroniques.

·        Savoir reconnaître un groupe inductif (donneur/attracteur)

·        Savoir reconnaître un groupe mésomère (donneur/attracteur) et savoir écrire les formes mésomères d’une molécule organique

·        Savoir identifier les centres/réactifs nucléophiles/électrophiles

·        Savoir représenter le mouvement d’un doublet d’électrons à l’aide d’une flèche courbe lors d’une étape d’un mécanisme réactionnel.

·        Savoir prévoir la stabilité relative des intermédiaires réactionnels (Carbocation, carbanion, carbordical)

·        Savoir prévoir l’acidité / basicité d’un composé organique d’après l’étude des effets électroniques

Prérequis

Bases de mathématiques: dérivées et intégrales simples

Etats de la matière : gaz, liquide, solide.

Description

Le cours de chimie 2 aborde les aspects généraux de la réaction chimique : classification des réactions, aspect quantitatif, équilibre, thermochimie.

Contenu :

Système physico-chimique : constituants, corps purs et mélanges, composition.

Premier principe : énergie interne, enthalpie, capacité calorifique.

Etat standard : enthalpies standard de formation et de réaction, loi de Hess, loi de Kirchhoff.

Second principe : entropie, énergie libre, enthalpie libre, potentiel chimique.

Transformation chimique : équation de réaction, avancement, activité chimique, loi d’action des masses. Utilisation des constantes d’équilibre : degré d’avancement d’une réaction, sens d’évolution et notion de quotient réactionnel. Principe de Le Chatelier.  Critère d’évolution, loi de van’t Hoff. Prévision de l'état d'équilibre. Variance.

Objectif

-  Acquisition des notions thermochimiques : grandeurs thermodynamiques (potentiel chimique...). L’étudiant doit maitriser et savoir appliquer ces notions.

• Faire preuve de rigueur dans la description d’un système physico-chimique,

• Savoir calculer des grandeurs thermodynamiques et la variance d’un système physico-chimique,

• Savoir formuler et appliquer le premier et le second principe de la thermodynamique à une réaction chimique,

• Mettre en œuvre des mesures calorimétriques à pression constante,

• Distinguer la modélisation d’une transformation chimique et la description quantitative de l’évolution d’un système en prenant en compte les conditions expérimentales réelles et choisies pour mener la transformation,

• Proposer des approximations raisonnables simplifiant l’exploitation quantitative de données expérimentales et en vérifier la validité.

Prérequis

Des compétences de base en programmation informatique sont souhaitables, telles que celles développées dans les modules « Informatique 1 » en premier semestre (ou toute UE ayant un contenu similaire).

Description

Cette UE permet de découvrir et programmer les solutions matérielles et logicielles permettant les interactions entre le monde réel et le monde informatique (les systèmes cyber-physique). Les étudiants pourront ainsi mesurer des grandeurs du monde réel pour les manipuler ensuite informatiquement et potentiellement agir sur l’environnement réel ou virtuel.

Objectif

Les étudiants auront acquis à la fin de cette UE une connaissance générale sur comment les systèmes informatiques peuvent interagir avec le monde réel au travers des systèmes cyber-physique. Ils pourront les mettre en œuvre dans le cadre de leur poursuite d’étude dans toutes les parcours du portail et mentions de Licence y étant adossées.

Prérequis

Les deux unités d’enseignement du semestre 1 :  Bases Mathématiques pour les Sciences et Fondements mathématiques  (BMPS et FM)  ou toute UE ayant un contenu similaire

Description

Matrices, déterminant, inversion, systèmes d’équations linéaires, espaces vectoriels et changement de base. Introduction aux applications linéaires.

Objectif

Application de méthodes de résolution de systèmes linéaires. L’accent sera mis sur le savoir-faire : appliquer les méthodes de résolutions données à des cas concrets. Certains raisonnements seront cependant attendus comme par exemple savoir démontrer que le produit matriciel n’est pas commutatif.

Prérequis

Maîtriser les outils mathématiques de base

Description

Rappels des bases de l’optique géométrique (rayons lumineux, loi de Snell-Descartes)

Lentilles minces (convergente et divergente) : géométrie, points caractéristiques, formule des opticiens, définition des 3 rayons caractéristiques

Formules de conjugaison de Descartes et de Newton

Caractéristiques du fonctionnement de l’œil humain : schéma optique équivalent, phénomène d’accommodation, défauts de la vision et leur correction

Instruments d’optique pour la formation d’image : loupe, microscope, lunette à l’infini (description de l’angle apparent de l’image, du grossissement, de la puissance)

Objectif

Connaitre et comprendre une première approche des concepts physiques associés à l’optique géométrique et d’en comprendre les principales applications.

Etre capable d’analyser une problématique, savoir en extraire les éléments dominants et mettre en œuvre une démarche scientifique.

Savoir mettre en œuvre une démarche expérimentale :

-       utiliser les composants d’optique (lentilles minces, lunette de visée à l’infini…) et les techniques de mesure usuelles

-       réaliser une mesure, identifier les sources d’erreur, calculer les incertitudes

-       analyser les résultats des mesures en faisant preuve d’esprit critique

-       faire preuve de rigueur dans la formulation de conclusions scientifiques

Prérequis

niveau B1/B2 d’anglais. Compétences de compréhension orale et écrite, production orale et écrite.

Description

TD d’anglais en labo sur des sujets d’actualités de spécialité et de communication internationale.

Objectif

Développer les compétences de compréhension orale et écrite sur des sujets d’actualités, ainsi que les compétences de production écrite (email, lettre de motivation, demande de stage, synthèse de documents, abstract…) et de production orale (prise de parole, dialogue, débat en groupe, présentation d’exposés…)

Travail en labo individuel, en paires ou en groupes. Remédiation grammaticale, approfondissement du lexique spécialisé

Préparation aux épreuves du CLES1 (niveau B1)

Prérequis

UE de Chimie 2 et de Chimie 2.1 (a et b)

Description

L’objectif de cette UE est de développer chez l’étudiant les compétences indispensables à la pratique d’une chimie expérimentale exigeante. Cela comprend la prévention du risque chimique, la mesure de grandeurs physico-chimiques, la synthèse de composés organiques et inorganiques, l’extraction de molécules organiques, et enfin l’analyse quantitative.

Contenu :

-       Prévention du risque chimique : règles de sécurité, pictogrammes, traitement et rejet des déchets,

-       Mesures et notions d’incertitude-type,

-       Contrôle de pureté et dosage d’une espèce chimique (dosages par étalonnage, dosages par titrage, méthodes physiques, méthodes colorimétriques),.

-       Préparation et purification d’un composé organique,

-       Extraction d’une molécule organique d’une phase solide ou liquide,

-       Contrôle de la pureté d’une molécule organique (chromatographie sur couche mince, point de fusion)

Objectif

-       Savoir mener une expérience de chimie en autonomie,

-       Savoir rédiger un compte-rendu de TP synthétique, organisé et cohérent,

-       Faire preuve de rigueur et d’esprit critique dans la formulation de conclusions scientifiques,

-       Savoir évaluer l’incertitude d’un mesurage et exprimer le résultat d’une mesure par une valeur et une incertitude associée à un niveau de confiance,

-       Savoir utiliser un logiciel de traitement de données et de régression linéaire,

-       Savoir exploiter une courbe d’étalonnage ou une courbe de titrage,

-       Savoir distinguer l’équivalence à l’aide d’un indicateur coloré de fin de titrage,

-       Comprendre le rôle des différentes étapes d’une synthèse organique,

-       Savoir faire la recristallisation d’un composé organique,

-       Savoir mener une extraction liquide-liquide et solide-liquide,

-       Savoir réaliser et interpréter une chromatographie sur couche mince,

-       Savoir calculer un rendement,

-       Savoir mesurer un point de fusion.

Prérequis

UE Electricité 1 ou toute UE ayant un contenu similaire

Description

Le courant alternatif

Loi d'Ohm en courant sinusoïdal

Méthode de résolution par la méthode complexe

Notion de circuit résonnant

Puissance en régime sinusoïdal : puissance instantanée, moyenne ou active, puissance complexe.

Introduction à l’électronique

Filtrage

Diode

Objectif

Etre capable d’analyser une problématique, savoir en extraire les éléments dominants et mettre en œuvre une démarche scientifique.

Mise en œuvre d’une démarche expérimentale :

Utiliser les appareils et les techniques de mesure usuelles

Réaliser une mesure, identifier les sources d’erreur, calculer les incertitudes

Analyser les résultats des mesures en faisant preuve d’esprit critique.

Prérequis

Les UE précedentes  contenant de l’algèbre linéaire  dans les parcours MI et MP ou toute UE ayant un contenu similaire plus précisément :

Les deux unités d’enseignement du semestre 1 :  Bases Mathématiques pour les Sciences et Fondements mathématiques (BMPS et FM)  ou toute UE ayant un contenu similaire

Et l’unité d’enseignement du semestre 2 : Algèbre linéaire 1  (AL I)

Description

Valeurs et vecteurs propres Diagonalisation : application à la résolution de systèmes d’équations linéaires différentielles d’ordre1 à coefficients constants. Homothétie, Projection symétrie.

Objectif

Savoir résoudre des systèmes d’équations linéaires différentielles d’ordre 1 à coefficients constants et développer alors des compétences calculatoires.

Savoir faire le lien avec la géométrie.

Prérequis

Maitrise des outils mathématiques de base vus au lycée (parcours scientifique) et dans l’UE BMPS du semestre 1 ou toute UE ayant un contenu similaire

Description

Initiation à la mécanique du point matériel :

Repérage dans l'espace : notion de repère orthonormé de référence (référentiel cartésien, repère cylindropolaire). Fonctions vectorielles et leurs dérivées. Notions de vitesse et d'accélération par rapport à un référentiel, composantes dans les différents repères. Principe fondamental de la dynamique.

Quelques exemples de mouvements d'un point

Objectif

Etre capable d’analyser une problématique, savoir en extraire les éléments dominants et mettre en œuvre une démarche scientifique.

Faire preuve de rigueur et esprit critique dans la formulation de conclusions scientifiques…

Prérequis

il sera nécessaire d’avoir suivi l’UE Physique 2-2 Electrostatique - Magnétostatique (ou toute UE ayant un contenu similaire, ou d’avoir effectué l’autoformation proposée.

Description

Ce cours a pour objectif d'introduire les phénomènes électromagnétiques dans le vide, sans charge, ni courant. La première partie se concentre sur les phénomènes lentement variables dans le temps (première approche des régimes variables : l’induction électromagnétique – applications). La deuxième partie s'intéresse aux régimes rapidement variables avec la forme complète des équations de Maxwell, dont une conséquence importante est l'existence d'ondes électromagnétiques (équations de propagation - ondes progressives - ondes monochromatiques – énergie électromagnétique - ondes stationnaires)

Objectif

Acquérir des connaissances sur les phénomènes d’induction électromagnétiques et la propagation des ondes électromagnétiques et leurs applications.

Savoir calculer et mesurer le champ d’induction magnétique créé par des distributions linéiques de courant (fil, bobine, solénoïde).

Savoir mesurer les propriétés d’ondes électromagnétiques dans le domaine centimétrique de type progressif et stationnaire.

Savoir simuler, avec des logiciels appropriés l’apparition de champs d’induction magnétiques et des forces électromagnétiques sur des exemples simples (fil conducteur, bobine, solénoïde, transformateur, machines à courant continu)

Savoir simuler des exemples de propagation des ondes électromagnétiques dans différentes bandes de fréquences.

Prérequis

Des compétences sur la manipulation de base d'un tableur sont souhaitables.

Description

Cette UE est organisée autour de la manipulation avancée d'un tableur, orientée vers le traitement de données et le calcul scientifique, avec quelques notions liées à la programmation informatique en Basic.

Objectif

• modéliser un problème scientifique de façon compréhensible et utiliser un tableur pour le traitement de données

• mettre en œuvre une petite interface graphique pour interagir avec les utilisateurs d'une feuille de calcul

• mettre en application des outils de calcul avancés (résolution de contraintes, calcul matriciel)

• mettre en application des outils de visualisation avancés (tableaux croisés dynamiques, génération de graphiques)

Prérequis

UE chimie 2.1.a : réactivité chimique en phase aqueuse

Facteurs cinétiques étudiés en classe de terminale S et STL

Description

L’objectif de ce cours est tout d’abord d’assurer une continuité de connaissances et de compétences ayant trait à la réactivité chimique en solution vue au semestre S2 (Chimie 2.1.a). Un second volet du cours est dédié à la cinétique formelle et au suivi temporel d’une transformation chimique.

Contenu :

Réactivité chimique en solution aqueuse :

-       Dosages par étalonnage et dosages par titrage.

-       Suivi pH-métrique d’un titrage.

-       Influence du pH sur les réactions d’oxydoréduction.

Cinétique formelle :

-       Vitesse de disparition d’un réactif, vitesse de formation d’un produit, vitesse de réaction pour une transformation modélisée par une réaction chimique unique.

-       Lois de vitesse : réaction sans ordre, réactions avec ordre simple (0, 1 et 2), ordre global, ordre apparent, temps de demi-réaction.

-       Loi d’Arrhenius, énergie d’activation.

Objectif

-       Savoir déterminer une concentration en construisant et en exploitant une courbe d’étalonnage,

-       Reconnaitre les méthodes de titrage employées (directe, indirecte, etc…).

-       Prévoir le caractère thermodynamiquement favorisé ou non d’une transformation par superposition de diagrammes,

-       Savoir discuter la stabilité des espèces dans l’eau en fonction du pH,

-       Savoir déterminer l’influence d’un paramètre sur la vitesse d’une réaction simple,

-       Savoir établir une loi de vitesse à partir du suivi temporel d’une grandeur physico-chimique,

-       Savoir déterminer un ordre de réaction à l’aide de la méthode différentielle ou à l’aide des temps de demi-réaction,

-       Savoir confirmer la valeur d’un ordre par la méthode intégrale, en se limitant à une décomposition d’ordre 0, 1 ou 2 d’un unique réactif ou en se ramenant à un pseudo-cas équivalent par dégénérescence de l’ordre ou conditions stœchiométriques initiales,

-       Savoir déterminer l’énergie d’activation d’une réaction chimique.

Prérequis

L’UE Chimie 1 : architecture de la matière, notamment les savoirs / compétences en lien avec le carbone, ou toute UE ayant un contenu similaire.

L’UE Chimie 2-1b  chimie organique, ou toute UE ayant un contenu similaire, et notamment les savoirs/compétences en lien avec la nomenclature des molécules organiques, les effets électroniques, les stabilités relatives des grands intermédiaires de réaction et les concepts de bases de stéréochimie

Description

L'objectif principal de cette unité d’enseignement  est de fournir aux étudiants les principes de base de la chimie organique à travers l’étude des structures et de la réactivité chimique des alcanes, des halogéno-alcanes, des alcènes ainsi que des alcynes.  Cette unité d’enseignement permet en particulier un apprentissage progressif du concept de mécanisme réactionnel par l’étude d’exemples de réactions essentielles en chimie organique comme des réactions de substitutions nucléophiles, d’éliminations, d’additions électrophiles ou encore d’additions radicalaires.

Ainsi seront abordés en cours (et mis en application lors de séances de TD/TP) :

·      les alcanes : rappels de nomenclature et principales réactions chimiques associées à ces molécules  (introduction aux réactions radicalaires).

·      les halogénoalcanes : structures et réactivité. Etude des réactions de substitutions nucléophiles et d’éliminations.

·      les alcènes et les alcynes : structures et réactivité. Etude des principales réactions d’addition, d’oxydation. Introduction à la réactivité des systèmes conjugués.

Objectif

A l’issue de cet enseignement, l’étudiant devra

            - connaître :

•   les structures et nomenclatures des alcanes, halogénoalcanes, alcènes et alcynes

•   les principales méthodes de préparation de ces grandes familles de fonctions chimiques

•   les principales réactions chimiques associées.

•   les mécanismes de substitutions radicalaires, de substitutions nucléophiles, d’éliminations, d’additions électrophiles ou encore d’oxydation des doubles ou triples liaisons.

            - être capable de :

•   d’identifier et nommer ces grandes familles de fonctions.

•   d’identifier leurs principaux sites réactionnels.

•   savoir, pour une fonction donnée, identifier la ou les réaction(s) associées à un ou des réactif(s) et conditions opératoires.

•          savoir, pour les halogénoalcanes, prédire la nature des mécanismes de substitutions nucléophiles ou d’élimination

•          savoir écrire et commenter les principaux mécanismes d’additions électrophiles sur les doubles ou triples liaisons.

•          savoir écrire et commenter les principaux mécanismes d’oxydation sur les doubles ou triples liaisons.

•          Savoir trouver les structures des produits de ces réactions  en discutant notamment leurs éventuelles régiosélectivité, stéréosélectivité/stéréospécificité.

•          Savoir proposer des méthodes de préparations d’alcools, aldéhydes, cétones, acides carboxyliques et dérivés à partir halogénoalcanes, alcènes et alcynes.

Prérequis

Il sera souhaitable d’avoir acquis les savoirs/compétences relatifs aux UE de Chimie (Architecture de la matière, Réactivité Chimique) de 1ère année de licence.

Description

Etat Solide :

Rappels. Notions de cristallographie. Classification cristallochimique. Empilements compacts et semi-compacts. Sites cristallographiques. Règles de stabilité, valence électrostatique, énergie réticulaire, cycle de Born-Haber. Principales structures cristallines, ioniques, moléculaires et métalliques. Relation entre structure de la matière et propriétés. Application des matériaux céramiques avancés. Introduction à la détermination des structures cristallines.

Etats liquide/gaz :

Structure des gaz et des liquides (forces de cohésion, agitation thermique, mouvements Browniens...). Aspects thermodynamiques et phénomènes physiques à la surface liquide (tension superficielle, phénomènes capillaires, mouillabilité, viscosité...). Equilibres liquide-gaz.

Objectif

• Etat Solide : savoir décrire une structure cristalline ionique (empilement, nature des sites occupés et taux d’occupation)

• Etats liquide/gaz : savoir interpréter les différences de comportements des liquides et gaz en fonction de la nature des interactions moléculaires

Prérequis

aucun

Description

Les objectifs de cette unité d’enseignement sont d’amener l’étudiant.e à construire son projet professionnel de façon à préparer au mieux l’entrée en Licence Professionnelle/Master et de développer les compétences nécessaires à l'insertion professionnelle.

Il s’agit pour l’étudiant.e de découvrir les réalités professionnelles (recherche documentaire  & interviews de professionnels) et d’acquérir une méthodologie pour la recherche de stage et d’emploi.

Cette UE est constituée de plusieurs dispositifs : le projet professionnel de l’étudiant.e (PPE), le portefeuille des expériences et des compétences (PEC), les ateliers CV/réseaux sociaux/lettre de motivation et une sensibilisation au droit du travail.

Objectif

-       Acquérir une méthode de travail universitaire

-       Savoir travailler en équipe

-       Savoir prendre contact avec un professionnel

-       Savoir restituer à l’écrit et à l’oral un travail de recherche

-       Analyser et valoriser ses compétences

-       Analyser et valoriser ses atouts

-       Savoir-faire un CV

-       Savoir écrire une lettre de motivation

Prérequis

Bases de chimie des solutions : constante d’équilibre, pH et oxydoréduction.

Description

L'objectif de cette UE est de maîtriser des équilibres de réactions de complexation et précipitation.Cours : le cours abordera les complexes (définitions, nomenclature, constantes d'équilibre, calcul de composition), les précipités (définitions, seuil de précipitation, solubilité, calcul de composition, précipitation sélective) et la notion de réaction prépondérante;TD : exercices d’application du cours;TP : 2 séances de 3 h.

Langue

Français

Objectif

Détermination d’un équilibre de solution lors de réactions de complexation et/ou précipitation simples ou multiples

Prérequis

Notions de mécanique et de mathématiques

Description

Cours : statique des fluides, tension de surface et capillarité, dynamique des fluides : conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l’énergie, fluides visqueux : écoulement de poiseuille, notion de pertes de charge. TD : exercices d’application du cours. TP: tension superficielle, pertes de charges, mesures de débit (3 x 4h).

Langue

Français

Objectif

Cette UE fournira aux étudiants les éléments de base en mécanique des fluides. Seront en particulier définis les lois de la statique des fluides, de la dynamique des fluides (Equation de Bernoulli, Loi de Poiseuille, Loi de Stokes…) ainsi que les régimes d’écoulement

Prérequis

Niveau L1

Description

Développer les compétences de compréhension orale et écrite sur des sujets d’actualités, ainsi que les compétences de production écrite (email, lettre de motivation, demande de stage, synthèse de documents, abstract…) et de production orale (prise de parole, dialogue, débat en groupe, présentation d’exposés, messages sur répondeur téléphonique…). Travail en labo individuel, en paires ou en groupes. Remédiation grammaticale, approfondissement du lexique spécialisé. Préparation aux épreuves du CLES1 (niveau B1)

Langue

Anglais

Objectif

Niveau B1d’Anglais. Compétences de compréhension orale et écrite, production orale et écrite.

Prérequis

UEs Chimie 2-1b (chimie organique) et Chimie 3-1b (chimie organique polyfonctionnelle), ou contenus équivalents.

Description

L'objectif principal de ce module est de fournir aux étudiants les éléments principaux de la réactivité des grandes familles de fonctions de la chimie organique (hydrocarbures benzéniques, organométalliques, alcools, amines, aldéhydes, cétones, acides carboxyliques et dérivés). Les bases de la réactivité seront abordées sur ces grandes classes de fonctions afin de continuer à familiariser les étudiants avec les concepts de mécanismes et de réactivité (substitutions, éliminations, additions) en lien avec l’UE précédente (Chimie 3-1b, chimie organique polyfonctionnelle).-Cours : les grandes fonctions de la chimie organique : hydrocarbures benzéniques, organométalliques, alcools, amines, aldéhydes, cétones, acides carboxyliques et dérivés ;-TD : exemples d’application du cours ;-TP : six séances de TP permettront d’illustrer ces cours en appliquant quelques réactions importantes en chimie organique.

Langue

Français

Objectif

Réactivités des fonctions principales de chimie organique.

Prérequis

Connaissances de bases sur les techniques de dosages par conductimétrie, oxydoréduction, compléxation, pH-métrie …

Description

Mise en évidence des propriétés des éléments des familles principales.TD et TP : Mise en évidence des propriétés des éléments des familles principales. Applications pratiques par la mise en œuvre de différents types de dosages (conductimétrie, pH-métrie, oxydoréduction,  précipitation, complexation,  absorption atomique …).

Langue

Français

Objectif

Etre capable de mettre en évidence les propriétés d’un élément chimique et utiliser ces propriétés à des fins de dosage.

Prérequis

Connaissances de base sur la structure de l’atome et la configuration électronique

Description

L'objectif est d'amener les étudiants à avoir une idée des propriétés des éléments des groupes principaux à partir de leur positionnement dans le tableau périodique. Acquérir un minimum de culture générale sur les utilisations et applications de ces éléments et de leurs dérivés.Cours et TD : Rappels sur les atomes et la classification périodique. Mise en évidence de la périodicité des propriétés. Etude détaillée des éléments des familles principales (blocs s et p du tableau périodique). Prévision des propriétés physiques et/ou chimiques de ces éléments en fonction leur position dans le tableau périodique. Etude des principaux dérivés. Présentation des principales utilisations et applications des éléments et de leurs dérivés.

Langue

Français

Objectif

Savoir retrouver les propriétés principales d’un élément chimique en fonction de sa position dans le tableau périodique et connaitre les principales utilisations et applications des éléments et de leurs dérivés.

Prérequis

aucun

Description

Cette UE a deux objectifs, d'une part amener les étudiants à savoir lire ou prédire un spectre simple, notamment à des fins d'identifications de composés organiques et, d'autre part introduire les méthodes séparatives utilisées en chimie. Cours : le cours abordera les principes de bases des spectroscopies couramment rencontrées en chimie de synthèse (Résonnance Magnétique Nucléaire RMN 1H et 13C, Spectrométrie de Masse et spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier FTIR) ainsi que les notions d'activités chimiques, de solutions idéales et non idéales et de démixtions appliquées aux équilibres binaires liquide/vapeur et à la distillation.TD : exemples d’application du cours 

Langue

Français

Objectif

Savoir interpréter un spectre simple en RMN (1H et 13C), FTIR et spectrométrie de masse ; savoir prévoir une structure moléculaire en fonction de spectres RMN et/ou masse et inversement. Connaître les caractéristiques principales de modes d’ionisations/séparation en spectrométrie de masse. Savoir interpréter et utiliser un diagramme d’équilibre liquide/vapeur. Connaitre les techniques de distillation courantes (distillation discontinue, continue, sous vide) et leurs principes de fonctionnement. Rigueur et esprit critique dans la formulation de conclusions scientifiques.

Prérequis

Notion de chimie (atomistique, structure de l’atome, liaisons chimiques).

Description

Donner aux étudiants une initiation à la science des matériaux.Cours/TD : Mise en évidence des relations entre nature de la liaison chimique et grandes familles de matériau.Verres et céramiques : principales propriétés et modes d'élaboration, domaines d'applications ;Métaux et alliages métalliques : domaines d'applications, procédés d'extraction, propriétés physico-chimiques ;Polymères : chimie des polymères, les grandes familles de polymères et leurs propriétés. Recyclage des matériaux.TP: quatre séances de TP d'illustrer ces cours. Les étudiants devront élaborer un matériau et le caractériser. Les différents travaux pratiques permettront d'illustrer les aspects de synthèses et de caractérisations physico-chimiques (TP: "polymère"), mise en forme et comportement thermique (TP: "céramiques") et ralations microstructures/ propriétés mécaniques (TP: "alliages métalliques). Une séance de Tp sera également consacrée à la rédaction de comptes rendus, l'exploitation des données et l'interprétation des résultats.

Langue

Français

Objectif

Une ouverture vers les grandes familles des matériaux(initiation à la science des matériaux et connaissance générale sur leurs principales propriétés, modes d'élaboration et domaines d'applications).

Prérequis

Niveau L1 chimie organique et chimie des solutions

Description

Montrer aux étudiants que la chimie est au cœur des problématiques environnementales telles que le développement durable et la protection des milieux naturels.Ce module se décompose en deux principales thématiques «  Introduction à la Chimie Verte » et « Introduction aux traitements des eaux et à la mobilité des contaminants dans l’environnement ». -Cours : Présentation des 12 principes de la chimie verte et illustration par des cas concrets. Initiation aux différentes techniques de traitement des eaux (assainissement, potabilisation). Introduction à la pollution des milieux aquatiques ;-TD : mise en application des notions décrites en cours ;-TP : 3 séances de TP qui permettront d’illustrer les connaissances acquises au cours du module:TP1 : Application des principes de la chimie verte;TP2 : Aperçu de procédé(s) de traitement des eaux;TP3 : Mobilité d’un contaminant dans le sol et transfert vers le compartiment aquatique.

Langue

Français

Objectif

Ouverture à la chimie de l’environnement (chimie verte, chimie des milieux aquatiques et traitement des eaux).

Prérequis

Connaissances de base acquises dans le cadre du cours « architecture de la matière » (ou toute UE équivalente) : modèle de Bohr, spectroscopie de l’atome d’hydrogène, configuration électronique, classification périodique, la liaison chimique, modèle de Lewis, hybridation, mésomérie, méthode CLOA …

Description

Cette UE a pour but de poser les bases de la chimie quantique et de son application à la description des atomes et des molécules.

• Cours : Les postulats fondamentaux de la chimie quantique, description d’un système quantique (dualité de la matière, notion de fonction d’onde), opérateurs en chimie quantique, moments cinétiques, Résolution de l’équation de Schrödinger dans des cas simples (particule dans un puits de potentiel), application de l’équation de Schrödinger pour l’atome d’hydrogène, orbitales des atomes hydrogénoïdes, atomes polyélectroniques, spectroscopie atomique (Couplage spin-orbite RUSSEL-SAUNDERS, Termes spectraux), molécules et liaisons chimiques, approximation des orbitales moléculaires (méthode LCAO), principe variationnel, méthode semi-empirique (Méthode de HÜCKEL) et son application au systèmes conjugués.
• TD : Application des principes et modèles présentés dans le cours.

Langue

Français

Objectif

Fournir les bases pour aborder ultérieurement les méthodes de simulation à l’échelle atomique par la mise en place du langage et des concepts nécessaires : principes de la chimie quantique, orbitales atomiques, approximation des orbitales moléculaires à partir des orbitales atomiques (LCAO), quantification, termes spectraux (couplage spin-orbite), méthode semi-empirique (méthode de HÜCKEL).

Prérequis

Contenu de l’UE IMAS (Initiation aux Méthodes d'Analyses et de Séparation) ou toute UE équivalente.

Description

Cette UE a pour objectif d'approfondir les méthodes de caractérisation spectroscopiques des composés organique et inorganiques.Cours : le cours abordera la création et le devenir des états excités (absorption UV-Visible, fluorescence moléculaire et phénomènes de transfert) ainsi que les caractérisations par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et diffusion Raman ainsi que les analyses élémentaires par absorption atomique et émission de flamme ; TD : exemples d'applications du cours et interprétations de spectres

Langue

Français

Objectif

Savoir construire un diagramme de Jablonski et interpréter des spectres d’absorption UV-vis et d’émission de fluorescence. Savoir réaliser et interpréter un dosage par absorption UV-vis et/ou émission de fluorescence. Savoir interpréter un spectre vibrationnel simple (FTIR, diffusion RAMAN). Savoir interpréter une analyse élémentaire par absorption atomique et émission de flamme et en connaître le principe. Rigueur et esprit critique dans la formulation de conclusions scientifiques.

Prérequis

Maîtriser les notions de chimie générale de base ; connaître les principes et les principales fonctions de la thermodynamique chimique ; connaître les bases du calcul différentiel.

Description

-Cours : rappels sur les notions de thermodynamique chimique abordées en L1 (vocabulaire et principes de la thermodynamique chimique) et approfondissement de ces notions. Présentation et utilisation des grandeurs molaires partielles. Définition du potentiel chimique et application à l’évolution des systèmes physico-chimique. Détermination d’un équilibre chimique et des lois régissant le déplacement de cet équilibre ;-TD : rappels de cours et manipulation des concepts et des objets présentés durant le cours.

Langue

Français

Objectif

Cette UE à pour but d'amener les étudiants être capables de :* prévoir le sens d’évolution d’un système physico-chimique soumis à une perturbation (physique ou chimique) à l’aide de la fonction adéquate ;

• manipuler les différentes grandeurs et fonctions spécifiques à la thermodynamique chimique et les lois afférentes.
• mettre en place une méthode de travail rigoureuse permettant d’identifier la fonction la plus pertinente pour apporter une réponse aux problèmes posés ;
• savoir utiliser à bon escient le langage de la thermodynamique chimique ; 
• réaliser des calculs simples impliquant des fonctions thermodynamiques.

Prérequis

Notions de base de description de la matière (types d’empilements, compacité, ..) acquise au cours des semestres 1 à 4 de la licence de chimie ou toute formation équivalente.

Description

Cet enseignement est principalement dédié aux silicates. Il vise principalement à initier l’étudiant à la description de la structure des minéraux, à comprendre les filiations structurales et l’organisation des différentes familles de silicates. Il permet également de mieux comprendre les propriétés anisotropes de la matière en prenant pour exemple les propriétés optiques des minéraux. Il vise enfin à mieux connaitre les matériaux qui en dérivent en envisageant leurs propriétés, les applications auxquelles ils sont destinés et les enjeux économiques qui sont associés à leur exploitation.

Le premier volet du cours concerne la description structurale des différents types silicatés en raisonnant sur la base de la progression du degré de polymérisation des motifs tétraédriques SiO4. Cette partie montre comment les structures cristallines s’adaptent et évoluent en fonction des paramètres intensifs (Pression, Température..). Cette approche structurale montre le caractère isotrope ou anisotrope de la matière. L’enseignement de travaux pratiques portant sur l’examen de roches silicatées par microscopie optique, permet pour partie d’identifier les minéraux sur la base de leurs propriété optique (teintes de polarisation, biréfringence..) mais aussi d’analyser finement les microstructures des roches afin d’analyser l’influence de la déformation prenant place lors des orogenèses et d’en donner une lecture dynamique.
Le second volet de l’enseignement concerne un travail de recherche bibliographique dans le cadre duquel chaque étudiant travaille sur un projet personnel. Les sujets traitent de matériaux céramiques formés de minéraux naturels (silicates, carbonates, sulfates, éléments natifs, terres rares, etc.). Il s’agit de comprendre les grands procédés de fabrication et de synthèse des matériaux industriels qui en dérivent (ciments, plâtre, matériaux grande diffusion, …) ainsi que leurs propriétés d’usages. Cet enseignement se propose également d’élargir les connaissances de l’étudiant aux propriétés des matériaux issus de la matière minérale et de comprendre la genèse et la formation des différents types de minéraux naturels (éléments natifs, carbonates, sulfates et sulfures, ..) et artificiels.

Langue

Français

Objectif

Cette UE a pour but d'amener les étudiants à :• se familiariser avec la lecture de dessins issus de la littérature représentant la structure des minéraux. • mieux comprendre les propriétés anisotropes des minéraux ; • maîtriser l’utilisation d’un microscope optique et savoir reconnaître les minéraux sur la base de leurs propriétés physiques de biréfringence et de leurs caractéristiques microstructurales (relief, clivages,..). Apprendre à observer finement les échantillons afin d’établir un regard expert sur l’histoire qu’ont subi les matériaux ; • apprendre à structurer une recherche bibliographique poussée sur un sujet donné, à travailler en interaction avec ses collègues et à se sensibiliser aux enjeux économiques liés aux matériaux.

Prérequis

Notions de base de chimie inorganique vues en L1-L2 ou formation équivalente.

Description

Cet enseignement est principalement dédié aux matériaux céramiques et à leurs procédés de fabrication. Il vise à initier l’étudiant à la connaissance des différents matériaux céramiques, leur origine, leur fabrication et leurs applications. Ces connaissances seront mises à profit et approfondies lors de visites et recherche documentaire. : • Cours : (1) Introduction.  Les différents types de matériaux céramiques : céramiques traditionnelles et céramiques avancées. Sur la base de quelques exemples d’échantillons, mise en évidence des principales différences et des notions de volume produit/coût/performance). (2) Les céramiques traditionnelles (ou de grande diffusion – bases du céramiste). Les matières premières naturelles  (silice, feldspath, kaolin, argiles, pigments...), les différents types de céramiques traditionnelles (tuiles, briques, porcelaines, grès, faïences…) et les compositions types. Procédés de mise en forme : façonnage (pâtes, barbotines, granulés, atomisation, pressage, extrusion, CSMP, CSP), séchage, cuisson (dont réactivité), microstructure et propriétés types. Exemple d’applications. (3) Les céramiques avancées. Principales étapes du procédé : synthèse de poudres (pureté chimique, nanopoudres, voies de synthèse), procédés de mise en forme avancés (coulage en bandes, prototypage, impression jet-d’encre), procédés de frittage (stades, évolution microstructures, mécanismes, dopage). Exemples de céramiques avancées : monocristaux, verres, vitrocéramiques, réfractaires, céramiques carbonées, liants hydrauliques, composites.

• TD/TP : Un TP visera à mettre en œuvre une partie des connaissances du cours. Il portera sur la fabrication de pièces en alumine (creusets). L’étudiant apprendra à formuler une suspension céramique (barbotine), à la couler de manière à obtenir une pièce crue qui sera ensuite ébavurée puis frittée. Cette approche pratique sera complétée par des visites actives (mise en place de questionnaires et comptes rendus de visites) d'entreprises (porcelainiers ou fabricants de machines pour l’industrie céramique) et/ou de centres de transfert et de technologie.

Langue

Français

Objectif

Cette UE a pour but d'amener les étudiants à : • connaître et savoir reconnaître les différentes familles de matériaux et les différents matériaux céramiques ; • connaître des formulations/compositions de matériaux céramiques et les matières premières associées ; • connaître et savoir mettre en œuvre les différentes étapes de fabrication des matériaux céramiques.

Prérequis

Bases d’atomistique (structure de l’atome – nombres quantiques, ...) et d’optique géométriques acquise au cours des semestres 1 à 4 de la licence (ou formation équivalente).

Description

Ce cours présente les interactions « rayonnement-matière » qui sont mises à profit pour observer et analyser chimiquement la matière. L’accent est mis sur la spectrométrie des photons et la microscopie électronique à balayage (MEB). Le premier volet concerne l’observation de la microstructure de la matière. Ce volet dédié à la MEB vient compléter l’enseignement lié à la caractérisation de la matière par microscopie optique (transmission et en réflexion) reçu au cours de la seconde année de la licence. Les principales interactions rayonnement-matière sont présentées et l’aspect instrumental est suffisamment développé en cours et en TP pour que l’étudiant acquière une formation de base solide lui permettant de pour pouvoir utiliser le microscope électronique à balayage de façon quasi autonome après les travaux pratiques. Les exemples d’étude concernent la céramique.Le second volet du cours est lié à l’analyse chimique. Il présente les fondements de la spectrométrie des photons. Ce volet illustre les notions d’atomistiques relatives à la structure de l’atome qui sont vues en parallèle au cours de la troisième année de licence. Les méthodes d’analyse chimique par absorption et émissions de photons (analyse dispersive en énergie et en longueur d’onde) sont présentées dans leur principe en accordant un intérêt particulier aux aspects instrumentaux. Différentes techniques de caractérisation sont présentées (Fluorescence des RX, microsonde Castaing ...) et les limites des interprétations des résultats sont discutées. Les aspects quantitatifs sont seulement abordés.

Langue

Français

Objectif

Cette UE a pour but d'amener les étudiants à :

• bien savoir cibler les besoins d’analyse chimique et de caractérisation liés au sujet étudié ;savoir choisir les moyens à mettre en œuvre pour analyser la matière ;
• s’initier à l’utilisation d’un MEB ;
• acquérir des compétences pour orienter le choix des achats instrumentaux dans un laboratoire ou un
• centre de contrôle qualité.

Prérequis

Connaissances de base sur la structure de l’atome et la configuration électronique.

Description

Amener les étudiants à avoir une idée des propriétés des éléments de transition à partir de leur positionnement dans le tableau périodique. Acquérir les connaissances de base concernant sur la structure et les propriétés des complexes des éléments de transition. Acquérir un minimum de culture générale sur les utilisations et applications de ces éléments et de leurs dérivés.Cours, TD et TP : étude des propriétés physicochimiques des éléments de transition et des complexes des éléments de transition, théorie du champ cristallin.

Langue

Français

Objectif

Cette UE a pour but d'amener les étudiants à connaître les propriétés principales des éléments de transition et en particulier leur capacité à former des complexes et avoir des bases sur la structure et les propriétés des complexes.

Prérequis

Connaissances mathématiques dans les dérivées partielles et les équations différentielles

Description

Cours :

• Notions sur le mouvement Brownien-Trajectoire aléatoire- Pb de l’ivrogne.
• Éléments sur les collisions. Section efficace, libre parcours moyen.
• Notions sur les flux, densité de flux. Flux diffusifs, flux convectif et exemples.
• Application aux lois phénoménologiques des transferts : lois de Fick (diffusion de matière), de Fourier (diffusion de la chaleur et conductibilité thermique), de Newton (diffusion de quantité de mouvement et viscosité), d’Ohm (conduction électrique).
• Transfert thermique par conduction (modèle du mur, de la sphère), convection (Introduction des nombres sans dimension), rayonnement (Planck, Notion d’angle solide, Wien). TD :
• Calcul des sections de collisions et le libre parcours moyen dans différents matériaux
• Exercices sur la loi de Fick, Applications à la diffusion à travers des membranes et dans les matériaux
• Exercices sur le modèle du mur, Applications sur l’isolation des maisons et des tubes de chauffage.
• Exercices sur la convection et le rayonnement, Applications sur les mesures de températures à distance

Langue

Français

Objectif

L’objectif de ce cours est de former les étudiants aux notions de phénomènes de transfert par diffusion, convection et rayonnement. Pour ce faire, il est abordé dans ce cours les notions sur le mouvement microscopique des particules (mouvement brownien, collisions des particules) pour ensuite détailler les lois phénoménologiques des transferts. Le cours se terminera alors sur les modes de transfert thermiques (conduction, convection et rayonnement)

Prérequis

connaissances de base acquises dans le cadre du cours « architecture de la matière » ou toutes UE ayant un contenu similaire.

Description

Cet enseignement permet de donner aux étudiants les connaissances de base sur les structures cristallines, la symétrie et ses implications sur les propriétés physiques des cristaux. • Cours : symétrie des structures cristallines : réseaux de Bravais, groupes ponctuels et groupes d'espaces. Familles de plans et de rangées réticulaires, indices de Miller. Tenseurs métriques. Réseaux réciproques. Utilisation de la symétrie cristalline pour rationaliser et résoudre les structures. Symétrie des propriétés tensorielles et symétrie cristalline : principe de Neumann, principe de Curie ; • TD : exemples d'application du cours ; • TP : les deux séances de TP permettront d'illustrer ces cours.

Langue

Français

Objectif

Avoir des connaissances de base des structures et systèmes cristallins.

Prérequis

Aucun

Description

Cette unité d’enseignement met l’accent sur l’esprit d’initiative et de synthèse des étudiants.Les étudiants, par petits groupes de 3 ou 4 et à partir de sources bibliographiques, doivent répondre à une problématique scientifique qui pourra être transdisciplinaire, d’actualité, expérimentale, etc. Les  étudiants seront guidés dans leur démarche par un enseignement-chercheur référent. A l’issue de ce travail, ils doivent soutenir leur mémoire devant un jury. Plus précisément, cette unité d’enseignement souhaite, en l’illustrant par des applications actuelles ou en cours d’émergence, sensibiliser les étudiants à la complémentarité des disciplines, à la nécessité d’avoir des outils de caractérisation performants et adaptés à une question donnée. D’autre part cette unité d’enseignement prépare les étudiants à leur  intégration en Master (secteur de la chimie et de l’environnement et de la science des matériaux). Sans être exhaustif, les thèmes traités seront les suivants :

• nouvelles perspectives de dépollution biologique et chimique (eau/air/sol) ;
• stratégie de valorisation des substances naturelles (concept de chimie verte) ;
• valorisation des co-produits agricoles et forestiers ;
• évolutions et perspectives d’évolution des sciences biologiques et chimiques ;
• les éco-matériaux ;
• les biomatériaux implantables ;
• les céramiques de demain pour l’électronique, l’optique, l’environnement ;
• comment caractériser les propriétés chimiques et physiques d’un matériau, etc. Une formation à l’utilisation des outils de recherche bibliographique (Science Direct, Chemical Abstracts, …) et de gestion des références (Zotero, par exemple) sera assurée en début de semestre par le SCD afin de donner aux étudiants les outils nécessaire à leur recherche bibliographique.

Objectif

Organisation des idées, rédaction de rapports scientifiques et présentation de conclusions scientifiques. Comprendre, en se l’appropriant, le concept de transversalité inhérent aux formations du domaine de la chimie et de l’environnement et de la chimie et des matériaux.

Prérequis

chimie des solutions (équilibres d’oxydo-réduction, solide-liquide, acido-basique), thermodynamique chimique.

Description

Cours : Introduction + 3 grands chapitres Chapitre 1 : Thermodynamique électrochimique (description phénoménologique du transport en solution (migration, diffusion), potentiel d’équilibre de Nernst, potentiel électrochimique, jonction liquide, membranes) ; Chapitre 2 : Cinétique électrochimique (Cinétique de transfert de charge et de matière, équation de Butler-Volmer, Lois de Tafel) Chapitre 3 : Applications de l’électrochimie (Piles et accumulateurs, Piles à combustible, Electrolyse, Corrosion) TD : 7 séries de TD couvrant chaque chapitre.

Langue

Français

Objectif

Cette UE a pour but de permettre aux étudiants de maîtriser les bases thermodynamiques et cinétiques de l’électrochimie

Description

TD d’anglais en labo sur des sujets d’actualités de spécialité et de communication internationale.

Langue

Anglais

Objectif

Développer les compétences de compréhension orale et écrite sur des sujets d’actualités, ainsi que les compétences de production écrite (email, lettre de motivation, demande de stage, synthèse de documents, abstract…) et de production orale (prise de parole, dialogue, débat en groupe, présentation d’exposés, messages sur répondeur téléphonique…).

Travail en labo individuel, en paires ou en groupes. Remédiation grammaticale, approfondissement du lexique spécialisé.

Prérequis

Des connaissances de base en chimie, en chimie des solutions et en thermochimie sont requises.

Description

-Cours : l’UE est découpée en réalité en trois parties : a) Une première partie est consacrée à une remise à niveau des connaissances en cinétique homogène. Détermination et conditions d’utilisation des expressions de la vitesse spécifique en fonction des paramètres concentration et température. Présentation des méthodes analytiques de détermination d’un ordre partiel ou global d’une réaction chimique homogène… b) La deuxième partie porte sur des notions de catalyse homogène. Quelques rappels sur les notions fondamentales de cinétique homogène (vitesse de réaction, équation fondamentale de la cinétique, rôle des variables expérimentales) sont apportés. Les propriétés générales d’un catalyseur (activité, sélectivité) sont présentées sur la base d’exemples concrets. Les applications à la catalyse acido-basique, à la catalyse redox et à l’autocatalyse sont aussi abordées.c) La troisième partie concerne la catalyse hétérogène avec l’approche des méthodes de synthèse et des propriétés des catalyseurs métalliques et céramiques. Des notions fondamentales telles que la physisorption ou la chimisorption sont abordées sous des aspects cinétiques (énergie d’activation) et thermodynamiques (enthalpie libre de réaction). Quelques exemples de réactions catalysées par les solides ainsi que les origines de l’altération de l’activité d’un catalyseur (encrassement, empoisonnement et vieillissement) sont présentées.- TD : plusieurs séries d’exercices seront traitées et permettront aux étudiants de tester leurs connaissances sur les trois grandes parties du cours.

Langue

Français

Objectif

L’objectif principal de cette UE est de fournir aux étudiants les bases scientifiques nécessaires à la mise en œuvre d’une étude cinétique pour de réactions chimiques homogènes et hétérogènes. Plus particulièrement, il s’agit de permettre à des étudiants d’établir l’expression d’une vitesse de réaction et de mieux interpréter qualitativement et quantitativement le rôle d’un catalyseur solide ou homogène :

• établissement d’une loi de vitesse pour des réactions chimiques,
• détermination des paramètres cinétiques associées à l’effet des paramètres expérimentaux (température, concentration en espèces…) ;
• identification du rôle et des propriétés d’un catalyseur ;
• méthodologie pour l’approche d’un mécanisme réactionnel.

Prérequis

connaissances de base sur les propriétés des matériaux céramiques et alliages métalliques.

Description

Cette unité d’enseignement est construite de façon à avoir une mise en application directe, sous forme de travaux pratiques, des techniques de caractérisation et procédés de mise en forme abordés en cours et en TD. • Cours / TD : • techniques de caractérisation physico-chimiques : diffraction des rayons X sur poudre , spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) ; • techniques d’analyses thermiques : analyse thermogravimétrique (ATG), analyse thermique différentielle (ATD) et calorimétrie différentielle à balayage (DSC pour differential scanning calorimetry), dilatométrie ; • méthodes de détermination de caractéristiques physiques de poudres et massifs : granulométrie, pycnométrie, porosimétrie, surface spécifique, densité relative (porosité fermée, ouverte, densité apparente) ; • méthodes de mise en forme des céramiques : a) propriétés rhéologiques et stabilité temporelle d’une suspension céramique, b) procédés de coulage naturel ou sous pression, c) procédés de pressage uniaxial ou isostatique de poudres céramiques ; • TP : élaboration et caractérisation d’une céramique d’hydroxyapatite phosphocalcique. La poudre est synthétisée par précipitation en voie liquide puis mise en forme et frittée. Cette céramique est ensuite finement caractérisée afin de mettre en avant la relation composition / comportement en température.

Langue

Français

Objectif

Cette UE permet d'amener les étudiants à maîtriser les principales techniques d’élaboration et de caractérisation des matériaux céramiques et métalliques.

Prérequis

Connaissances de base de thermochimie

Description

Cours, TD et TP : approche thermodynamique des diagrammes de phases (les corps purs, diagrammes binaires liquide-solide, diagrammes ternaires). Initiation à la diffusion (mécanismes, lois). Transformations dans les solides (germination croissance, décomposition spinodale, transformations eutectoïdes, transformations martensitiques). Cinétique des transformations (diagrammes TTT). Vue générale sur les traitements thermiques. Application au cas des aciers.

Objectif

Cette UE permet d'acquérir les connaissances nécessaires à la construction et l’utilisation des diagrammes des phases :* application à l’étude des transformations dans les solides ;

• maîtriser les lois de base de la diffusion ;
• connaitre et comprendre les transformations de phases classiques qui ont lieu dans les solides les plus usuels et en particulier dans les aciers.

Prérequis

notions de bases sur les matériaux et sur leur structure. Notions de base sur la classification périodique, les atomes et les ions.

Description

Cours (16h ) : Propriétés électriques : Notions d’isolant, de semi-conducteur et de conducteur : propriétés macroscopiques et effet de la température, diagrammes de bande. Propriétés optiques : Polarisation de la lumière, dichroïsme, biréfringence, lames de phase. Propriétés mécaniques : Constantes d’élasticités, limite d’élasticité, résistance à la traction, la rupture, notion de fluage. Propriétés magnétiques : Notion de moment magnétique, moment magnétique des atomes et des ions, diamagnétisme, paramagnétisme, ferromagnétisme. Structures à propriétés magnétiques intéressantes (spinelles).TD : Exemples d'application du cours.

Objectif

Donner aux étudiants les connaissances sur les propriétés électriques, optiques mécaniques et magnétiques des matériaux.

Prérequis

Aucun

Description

Cette UE est composée de deux parties. La première est consacrée au Portefeuille d'Expérience et de Compétences (PEC), la seconde relève de la gestion de projet qui, en fonction du sujet, pourra être une suite de l’UE projet 1. L’expérience professionnelle de 6 semaines nécessaire pour valider la licence sera validée dans le cadre du PEC. Le Projet 2 complète les aspects vus au cours de l’UE Projet 1 en mettant d’accent sur l’esprit d’organisation des étudiants et en développant l’aspect pratique. Les étudiants, par petits groupes de 3 ou 4, devront réfléchir à la mise en place d’une expérience dans sa totalité (produits, sécurité, montage, matériels, méthode d’analyse, etc.) en rapport avec un sujet scientifique. Ce sujet pourra être en lien ou non avec la problématique traitée lors du Projet 1 du semestre 5. Une fois validée par leur tuteur, cette expérience sera réalisée pendant 3-4 jours au sein du laboratoire de recherche de l’enseignant référant.

Langue

Français

Objectif

Organisation des idées, rédaction de rapports scientifiques et présentation de conclusions scientifiques. Comprendre, en se l’appropriant, le concept de transversalité inhérent aux formations du domaine de la chimie et de l’environnement et de la chimie et des matériaux.